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TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA Prof. Regina Meyer Branski 1

TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Page 1: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

TESTES DE HIPÓTESE COM UMA

AMOSTRA

Prof. Regina Meyer Branski

1

Page 2: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Objetivos

2

Introdução aos testes de hipótese

Testes de hipóteses para a média (amostras

grandes)

Testes de hipóteses para a média (amostras

pequenas)

Teste de hipótese para proporções

Teste de hipótese para variância e desvio padrão

Page 3: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

INTRODUÇÃO AOS TESTES DE

HIPÓTESE

Page 4: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Objetivos

Estabelecer uma hipótese nula e uma hipótese

alternativa

Identificar os erros tipo I e tipo II e interpretar o nível

de significância

Determinar o uso do teste estatístico uni ou bicaudal e

encontrar um valor P

Tomar e interpretar decisões baseadas em resultados

de um teste estatístico

Escrever uma afirmação para um teste de hipóteses

Page 5: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Teste de hipótese

Um processo que usa amostras estatísticas para testar uma

afirmação sobre o valor de um parâmetro populacional

Um fabricante de automóveis anuncia que seu novo carro híbrido

tem média de milhagem de 50 milhas por galão.

Como mostrar que este anúncio é falso?

Para verificar essa afirmação, uma amostra deve ser testada. Se

a média amostral difere suficientemente da média anunciada,

você pode afimar que o anúncio está incorreto.

Page 6: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Hipótese estatística

Afirmação sobre um parâmetro populacional

Exige um par de hipóteses:

Uma hipótese que represente a afirmação

Outra hipótese que seja seu complemento

Quando uma dessas hipóteses for falsa, a outra

deve ser verdadeira.

Qualquer das hipóteses pode representar a

afirmação original

Teste de hipótese

Page 7: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Estabelecendo uma hipótese

Hipótese nula

Hipótese estatística que

contém uma afirmação de

igualdade como ≤ = ≥

Denotada como H0 e é lida

como “H subzero” ou

“hipótese nula.”

Hipótese alternativa

Uma afirmação de

desigualdade como > <

Denotada como Ha e é lida

como “H sub-a.”

Deve ser verdadeira se H0

for falsa.

Afirmações

complementares

Page 8: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Para escrever as hipóteses nula e alternativa

Traduza a afirmação feita sobre o parâmetro

populacional de verbal para matemática.

Escreva seu complemento

H0: μ ≤ k

Ha: μ > k

H0: μ ≥ k

Ha: μ < k

H0: μ = k

Ha: μ ≠ k

Assuma sempre que μ = k e examine a distribuição

amostral com base em sua suposição.

Estabelecendo uma hipótese

Page 9: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Estabelecendo as hipóteses nula e alternativa

Uma universidade afirma que a proporção de seus estudantes que

se graduaram em 4 anos é de 82%

Escreva a afirmação como uma sentença matemática

Afirme as hipóteses nula e alternativa

Identifique qual representa a afirmação

Um fabricante de torneiras anuncia que o índice médio de fluxo de

água de certo tipo de torneira é menor que 2,5 galões por minuto.

Uma indústria de cereais anuncia que o peso médio dos conteúdos

de suas caixas de 20 onças de cereal é mais do que 20 onças.

Page 10: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Estabelecendo as hipóteses nula e alternativa

Uma universidade afirma que a proporção de seus

estudantes que se graduaram em 4 anos é de 82%

Condição de igualdade

Complemento de H0

(afirmação) H0 p = 0.82

Ha p ≠ 0.82

Escreva a afirmação como uma sentença matemática

Afirme as hipóteses nula e alternativa

Identifique qual representa a afirmação

Page 11: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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μ ≥ 2.5 galões por minuto

Escreva a afirmação como uma sentença matemática

Afirme as hipóteses nula e alternativa

Identifique qual representa a afirmação

Condição de desigualdade

Complemento de Ha

(Afirmação)

μ < 2.5 galões por minuto

Estabelecendo as hipóteses nula e alternativa

H0

Ha

Um fabricante de torneiras anuncia que o índice médio

de fluxo de água de certo tipo de torneira é menor

que 2,5 galões por minuto.

Page 12: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 12

Uma indústria de cereais anuncia que o peso médio dos

conteúdos de suas caixas de 20 onças de cereal é mais do

que 20 onças.

μ ≤ 20 onças

Escreva a afirmação como uma sentença matemática.

Afirme as hipóteses nula e alternativa

Identifique qual representa a afirmação

Condição de

desigualdade

Complemento de Ha H0:

Ha: (Afirmação) μ > 20 onças

Estabelecendo as hipóteses nula e alternativa

Page 13: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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H0 e Ha? Um fabricante de lâmpadas afirma que a vida útil média de

certo tipo de lâmpada é mais do que 750 horas.

Confirme a afirmação do departamento de embarque de uma

empresa, o número de erros por milhão de embarques tem

desvio padrão de menos que 3.

O desvio padrão do preço base de certo tipo de veículo não

é mais do que $ 320

Uma organização de pesquisa reporta que 28% dos

residentes são estudantes universitários

Os resultados de estudo recente mostram que a proporção de

pessoas que usam cintos de segurança quando estão em um

carro é 81%

Uma empresa afirma que sua marca de tinta tem tempo

médio de secagem de menos de 45 minutos.

13

Page 14: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Tipos de erros

Começar o teste de hipótese assumindo que a

condição de igualdade na hipótese nula é

verdadeira (não importa qual das hipóteses

represente a afirmação)

Ao final do teste, tomar uma das decisões

Rejeitar a hipótese nula ou

Não rejeitar a hipótese nula

Pelo fato da decisão ser baseada em uma amostra

ao invés da população, sempre há a possibilidade de

tomar a decisão errada.

Page 15: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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• Um erro tipo I ocorre se a hipótese nula for rejeitada quando é

verdadeira.

• Um erro tipo II ocorre se a hipótese nula não for rejeitada

quando é falsa.

A verdade de H0

Decisão H0 é verdadeira H0 é falsa

Não rejeitar H0 Decisão correta Erro tipo II

Rejeitar H0 Erro tipo I Decisão correta

Tipos de erros

Page 16: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Identificando erros tipo I e II

O limite USDA para contaminação por salmonela por frango é

de 20%. Um inspetor de carnes reporta que o frango produzido

por uma empresa excede o limite USDA. Você realiza um teste de

hipóteses para determinar se a afirmação do inspetor de carne é

verdadeira. Quando irá ocorrer um erro tipo I ou tipo II? Qual é

mais sério? (Fonte: United States Department of Agriculture.)

Page 17: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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p representar a proporção de frangos

contaminados

H0:

Ha:

p ≤ 0.2

p > 0.2

Hipóteses:

(afirmação)

0.16 0.18 0.20 0.22 0.24

p

H0: p ≤ 0.20 Ha: p > 0.20

Frango está dentro

dos limites

Frango excede

os limites

Identificando erros tipo I e II

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Erro tipo I: rejeitar H0 quando ele for verdadeiro

A proporção verdadeira de frangos contaminados é

menor ou igual a 0,2, mas rejeita H0

Erro tipo II: não rejeitar H0 quando ele for falso

A proporção verdadeira de frangos contaminados é

maior que 0,2, mas não rejeita H0

H0:

Ha:

p ≤ 0.2

p > 0.2

Hipóteses:

(Afirmação)

Identificando erros tipo I e II

Page 19: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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H0:

Ha:

p ≤ 0.2

p > 0.2

Hipóteses:

(Afirmação)

• Erro tipo I: pode criar pânico e causar danos às

vendas de produtores de frangos quando na

verdade estão dentro dos limites

• Erro tipo II: pode permitir que frangos que excedam

o limite de contaminação sejam vendidos ao

consumidor.

• Erro tipo II pode resultar em doenças ou mesmo em

mortes

Identificando erros tipo I e II

Page 20: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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20

Identificando erros tipo I e II

Uma empresa especializada na fabricação de

paraquedas afirma que o índice de falha não é mais

do que 1%. Você realiza um teste de hipótese para

determinar se a afirmação é falsa. Quando ocorrerá um

erro tipo I ou tipo II? Qual o mais sério?

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Nível de significância

Probabilidade máxima permitida para um erro tipo I

Denotado por

Quando o nível de significância é pequeno, quer que

a probabilidade de rejeitar uma hipótese nula

verdadeira seja pequena

Três níveis de significância comumente usados são:

= 0.10 = 0.05 = 0.01

P(tipo de erro II) = β (beta)

Page 22: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Testes estatísticos

Após afirmar as hipóteses nula e alternativa e

especificar o nível de significância, obter uma amostra

aleatória da população e calcular as estatística

amostrais como média e desvio padrão

A estatística que é comparada com o parâmetro na

hipótese nula é chamada de estatística do teste

σ2

x

χ2 s2

z p

t (n < 30)

z (n 30) μ

Estatística de teste

padronizada

Estatística de

teste

Parâmetro

populacional

Page 23: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Valor P ou Valor da Probabilidade

Para decidir se rejeita H0, determinar se a

probabilidade de se obter uma estatística de teste

padronizada é menor que o nível de significância.

P-teste é a probabilidade de obter uma estatística

amostral com valores tão extremos ou mais extremos

do que aquela determinada a partir dos dados da

amostra, quando a hipótese nula for verdadeira

Depende da natureza do teste

Page 24: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Natureza do teste

Três tipos de teste de hipóteses

Unicaudal à esquerda

Unicaudal à direita

Bicaudal

O tipo de teste depende da localização da região

da distribuição da amostra que favorece uma

rejeição da H0

Essa região é indicada pela hipótese alternativa

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Teste unicaudal à esquerda

A hipótese alternativa Ha contém o símbolo < (menor

que)

z

0 1 2 3 -3 -2 -1

Estatística

do teste

H0: μ k

Ha: μ < k

P é a área à

esquerda da

estatística do teste.

Page 26: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Teste unicaudal à direita

A hipótese alternativa Ha contém um símbolo maior

que (>)

z 0 1 2 3 -3 -2 -1

H0: μ ≤ k

Ha: μ > k

Estatística do

teste

P é a área à

direita da

estatística do

teste.

Page 27: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Teste bicaudal

A hipótese alternativa Ha contém o símbolo de não

igualdade (≠)

Cada cauda tem uma área de ½P.

z

0 1 2 3 -3 -2 -1

Teste estatístico Teste estatístico

H0: μ = k

Ha: μ k

P é duas vezes a

área à esquerda

do valor negativo

da estatística do

teste.

P é duas vezes a

área à direita do

valor positivo da

estatística do

teste.

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Identificando a natureza de um teste

Para cada afirmação, estabeleça em palavras e

símbolos H0 e Ha.

Determine se o teste de hipótese é unicaudal ou

bicaudal.

Descreva uma distribuição de amostragem normal e

sombreie a área para o valor P

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Identificando a natureza de um teste

1. Uma universidade afirma que a proporção de seus

estudantes que se graduam em 4 anos é 82%

2. Um fabricante de torneiras anuncia que o índice

médio de fluxo de água de certo tipo de torneira

é menor que 2,5 galões por minuto

3. Uma indústria de cereais anuncia que o peso

médio dos conteúdos de suas caixas é 20 onças de

cereal e mais do que 20 onças.

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H0:

Ha:

p = 0.82 p ≠ 0.82

Teste bicaudal

z 0 -z z

½ área do

valor P

½ área do

valor P

Identificando a natureza de um teste

Uma universidade afirma que a proporção de

estudantes que se graduaram em 4 anos é de 82%.

Page 31: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Um fabricante de torneiras anuncia que o índice médio

de fluxo de água de certo tipo de torneira é menor que

2,5 galões por minuto (gpm)

H0:

Ha:

Teste unicaudal

à esquerda z 0 -z

Área do

valor P

μ ≥ 2.5 gpm

μ < 2.5 gpm

Identificando a natureza de um teste

Page 32: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 32

Uma indústria de cereais anuncia que o peso médio

dos conteúdos de suas caixas de 20 onças de cereal é

mais do que 20 onças.

H0:

Ha:

Teste unicaudal à

direita z

0 z

Área do

valor P

μ ≤ 20 oz

μ > 20 oz

Identificando a natureza de um teste

Page 33: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Tomando uma decisão 33

Page 34: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Tomando uma decisão 34

Page 35: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Tomando uma decisão

Regra de decisão baseada em um valor P

Compare o valor P com

Se P , rejeitar H0.

Se P > , não rejeitar H0.

Afirmação

Decisão Afirmação é H0 Afirmação é Ha

Rejeitar H0

Não rejeitar H0

Há evidência suficiente para

rejeitar a afirmação.

Não há evidência suficiente

para rejeitar a afirmação.

Há evidência suficiente para

apoiar a afirmação.

Não há evidência suficiente

para apoiar a afirmação.

Page 36: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 36

Interpretando uma decisão

Realiza um teste de hipótese para cada uma das

afirmações.

Como interpretar a decisão se rejeitar H0 ? E de não

rejeitar H0?

Page 37: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Interpretando uma decisão

H0 (Afirmação): Uma universidade alega que a

proporção de seus estudantes que se graduaram em 4

anos é de 82%.

Page 38: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Interpretando uma decisão

Afirmação é representada por H0

Se rejeitar H0, concluir: “há evidência suficiente para

rejeitar a afirmação da universidade.”

Se não rejeitar H0, concluir: “não há evidência

suficiente para rejeitar a afirmação da universidade.”

H0 (Afirmação): Uma universidade alega que a

proporção de seus estudantes que se graduaram em 4

anos é de 82%.

Page 39: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Interpretando uma decisão

A afirmação é representada por Ha (Ha < 136)

H0 é “a média de distância de frenagem… é maior

ou igual a 136 pés” (H0 ≥ 136)

Ha (Afirmação): a Consumer Reports afirma que a

média das distâncias de frenagem (em superfície seca)

para um Honda Civic é menos que 136 pés.

Page 40: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Rejeitar H0: “há evidência suficiente para apoiar a

afirmação de que a distância de frenagem para um

Honda Civic é menos que 136 pés”

Não rejeitar H0: “não há evidência suficiente para

apoiar a afirmação de que a distância de frenagem

para um Honda Civic é menos que 136 pés”.

Interpretando uma decisão

Page 41: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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41

Você realiza um teste de hipótese para a

afirmação a seguir. Como você deve interpretar

sua decisão se você rejeitar H0? Se você não

rejeitar H0?

Ha: uma estação de rádio publica que sua

proporção de audiência de ouvintes locais é maior

que 39% (afirmação)

Interpretando uma decisão

Page 42: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 42

42

Há evidência suficiente para apoiar a afirmação

da rádio de que sua proporção de ouvintes locais é

maior que 39%

Não há evidência suficiente para apoiar a

afirmação da estação de rádio de que a

proporção de ouvintes locais é maior do que 39%

Interpretando uma decisão

Page 43: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Instruções para o teste de hipótese

1. Formule a afirmação matematica

e verbalmente. Identifique as

hipóteses nula e alternativa

2. Especifique o nível de

significância

3. Determine a distribuição amostral

padronizada e faça o gráfico

4. Determine a estatística do teste e

o valor padronizado

Em palavras Em símbolos

Afirme H0 e Ha

Identifique α

Page 44: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Instruções para o teste de hipótese

5. Encontre o valor de P

6. Tome a decisão de rejeitar ou

de não rejeitar a hipótese

nula

7. Interprete a decisão no

contexto da afirmação

original

Em palavras Em símbolos

Unicaudal ou Bicaudal

Rejeitar H0 se P α. Não

rejeitar H0 caso contrário

Page 45: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 45

Objetivos

Estabelecer uma hipótese nula e uma hipótese

alternativa.

Identificar os erros tipo I e tipo II e interpretamos o

nível de significância.

Determinar o uso do teste estatístico uni ou bicaudal e

encontrar um valor P.

Tomar e interpretar decisões baseadas em resultados

de um teste estatístico.

Escrever uma afirmação para um teste de hipóteses.

Page 46: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

TESTES DE HIPÓTESE PARA A

MÉDIA (AMOSTRAS

GRANDES)

Page 47: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Objetivos

Encontrar valores P e usar para testar uma média μ

Usar valores P para um teste-z

Encontrar valores críticos e regiões de rejeição em

uma distribuição normal

Usar as regiões de rejeição para um teste-z

Page 48: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Usando valores P para tomada de

decisões

Para usar um valor P para tomar uma decisão em

um teste de hipóteses, compare o valor P com .

1. Se P , rejeitar H0.

2. Se P > , não rejeitar H0.

Page 49: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Tomando uma decisão 49

Page 50: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Tomando uma decisão 50

Page 51: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: interpretando um valor P

O valor P para o teste de hipótese é P = 0,0237. Qual

sua decisão se o nível de significância é:

1. 0,05?

2. 0,01?

Page 52: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Encontrando o valor P

Depois de determinar a estatística do teste padronizada

do teste de hipótese e a área correspondente da

estatística do teste, realize um dos passos a seguir para

encontrar o valor P.

a. Para o teste unicaudal à esquerda, P = (área na cauda

esquerda).

b. Para o teste unicaudal à direita, P = (área na cauda

direita).

c. Para o teste bicaudal, P = (área na cauda da estatística

do teste).

Page 53: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: encontrando o valor P

Encontre o valor P para o teste de hipótese unicaudal à

esquerda com estatística de teste z = –2,23. Decida se

rejeita H0 se o nível de significância for α= 0,01.

Page 54: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 54

Exemplo: encontrando o valor P

Encontre o valor P para o teste de hipótese unicaudal à

esquerda com estatística de teste z = –1,62. Decida se

rejeita H0 se o nível de significância for α= 0,05.

Page 55: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 55

Encontre o valor P para o teste bicaudal com

estatística do teste de z = 2,14. Decida se rejeita H0

se o nível de significância for α = 0,05.

Exemplo: encontrando o valor P

Page 56: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Teste z para uma média μ

Pode ser usado quando a população é normal e σ é

conhecido, ou para qualquer população quando o

tamanho da amostra n for pelo menos 30.

A estatística do teste é a média amostral

A estatística do teste padronizado é z.

Quando n 30, o desvio padrão da amostra s pode

ser substituído por .

Page 57: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Usando valores P para um teste z para

média µ

xz

n

1. Declare a afirmação matematica e

verbalmente. Identifique as

hipóteses nula e alternativa.

2. Especifique o nível de significância.

3. Determine o teste estatístico

padronizado.

4. Encontre a área que corresponda

à z.

Declare H0 e Ha.

Identifique .

Em palavras Em Símbolos

Page 58: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Rejeite H0 se P .

5. Encontre o valor-P

6. Tome a decisão de rejeitar ou

não rejeitar a hipótese nula.

7. Interprete a decisão no contexto

da afirmação original.

Em palavras Em símbolos

Usando valores P para um teste z para

média µ

Page 59: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: usando valores P para testes

de hipóteses

Em um anúncio, uma pizzaria afirma que a média de

seu tempo de entrega é menor que 30 minutos. Uma

seleção aleatória de 36 tempos de entrega tem

média amostral de 28,5 minutos e desvio padrão de

3,5 minutos. Há evidência suficiente para apoiar a

afirmação em α = 0,01? Use um valor P.

Page 60: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 60

Usando valores P para testes de

hipóteses

Você acha que a informação do

investimento médio de franquia

mostrada no gráfico é incorreta, então

você seleciona aleatoriamente 30

franquias e determina o investimento

necessário para cada. A média

amostral de investimento é $ 135.000

com desvio padrão de $30.000. Há

evidência suficiente para apoiar sua

afirmação em α = 0,05. Use um valor

P.

Page 61: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Regiões de rejeição e valores críticos

Região de rejeição (ou região crítica)

A amplitude de valores para a qual a hipótese nula não é provável.

Se uma estatística de teste está nessa região, a hipótese nula é rejeitada.

Um valor crítico z0 separa a região de rejeição da região de não rejeição.

Page 62: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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1. Especifique o nível de significância .

2. Decida se o teste é unicaudal à esquerda, à direita ou bicaudal.

3. Encontre o(s) valor(es) crítico(s) z0. Se o teste de hipótese for:

a. caudal à esquerda, encontre o z-escore que corresponda à

área de ;

b. caudal à direita, encontre o z-escore que corresponda à

área de 1 –;

c. bicaudal, encontre o z-escore que corresponda a ½ e a

1 – ½.

4. Faça a distribuição normal padrão. Desenhe uma linha vertical

em cada valor crítico e preencha a(s) região(ões) de rejeição.

Encontrando valores críticos em uma

distribuição normal

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Encontrando valores críticos

Encontre o valor crítico e a região de rejeição de um

teste bicaudal com = 0,05.

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Regra da decisão baseada numa

região de rejeição

Para usar a região de rejeição para conduzir um teste de

hipótese, calcule a estatística do teste padronizado z. Se a

estatística do teste padronizado:

1. Estiver na região de rejeição, então rejeite H0.

2. Não estiver na região de rejeição, então não rejeitar H0.

z 0 z0

Não rejeitar Ho.

rejeição H0.

Teste unicaudal à esquerda

z < z0 z

0 z0

RejeiçãoHo.

Não rejeitar Ho.

z > z0 Teste unicaudal à direita

z 0 z0

Teste bicaudal

z0 z < -z0 z > z0

Rejeição H0

Não rejeitar H0

Rejeiçã H0

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Usando regiões de rejeição

para um teste z para uma média μ

1. Declare a afirmação matemática e

verbalmente. Identifique as hipóteses

nula e alternativa.

2. Especifique o nível de significância.

3. Faça a distribuição de amostragem.

4. Determine o(s) valor(es) crítico(s).

5. Determine a(s) região(ões) de rejeição.

Declare H0 e Ha.

Identifique .

Em palavras Em símbolos

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6. Encontre o teste estatístico

padronizado.

7. Tome a decisão de rejeitar ou falhar

em rejeitar a hipótese nula.

8. Interprete a decisão no contexto da

afirmação original.

Se z está na região de

rejeição, rejeite H0. Se

não, não rejeitar H0.

Em palavras Em símbolos

or if 30

use

xz n

n

s

.

Usando regiões de rejeição

para um teste z para uma média μ

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Testando µ com amostra grande

Funcionários de uma grande firma de contabilidade

afirmam que a média dos salários dos contadores é

menor que a de seu concorrente, que é $ 45.000. Uma

amostra aleatória de 30 dos contadores da firma tem

média de salário de $ 43.500 com desvio padrão de

$5.200. Com α = 0,05, teste a afirmação dos

funcionários.

Page 68: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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.

O departamento de agricultura dos Estados Unidos reporta que o

custo médio para se criar um filho até a idade de 2 anos na zona

rural é de $ 10.460. Você acredita que esse valor está incorreto,

então você seleciona uma amostra aleatória de 900 crianças

(com idade de 2 anos) e descobre que a média dos custos é

$10.345 com desvio padrão de $ 1.540. Com α = 0,05, há

evidência suficiente para concluir que a média do custo é

diferente de $ 10.460? (Adaptado de U.S. Department of

Agriculture Center for Nutrition Policy and Promotion)

Testando µ com amostra grande

Page 69: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Objetivos

Encontrar valores P e usar para testar uma média μ

Usar valores P para um teste z

Encontrar valores críticos e regiões de rejeição em

uma distribuição normal

Usar as regiões de rejeição para um teste z

Page 70: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

TESTE DE HIPÓTESE PARA A MÉDIA

(AMOSTRAS PEQUENAS)

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Objetivos

Encontrar valores críticos numa distribuição-t

Usar o teste-t para testar uma média μ

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Encontrando valores críticos numa

distribuição-t

1. Identifique o nível de significância .

2. Identifique os graus de liberdade g.l. = n – 1.

3. Encontre o(s) valore(s) crítico(s)

4. Se o teste de hipótese é:

a. Unicaudal à esquerda, use a coluna “Unicaudal,

” com um sinal de negativo;

b. Unicaudal à direita, use a coluna “Unicaudal, ”

com um sinal de positivo;

c. Bicaudal, use a coluna “Bicaudal, ” com um sinal

de negativo e um de positivo.

Page 73: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: encontrando valores críticos para t

Encontre o valor crítico t0 para um teste unicaudal à

esquerda, dado:

= 0,05 e n = 21

Solução:

• Os graus de liberdade são

g.l. = n – 1 = 21 – 1 = 20.

• Procure α = 0,05 na coluna

“Unicaudal, ”. • Porque o teste é unicaudal

à esquerda, o valor crítico é

negativo.

t 0 -1,725

0,05

Page 74: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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.

Encontre os valores críticos t0 e -t0 para um teste bicaudal

dado = 0,05 e n = 26.

Solução:

• Os graus de liberdade são g.l.

= n – 1 = 26 – 1 = 25.

• Procure α = 0,05 na coluna

“Bicaudal, ”. • Porque o teste é bicaudal, um

valor crítico é positivo e o

outro é negativo.

t 0 -2,060

0,025

2,060

0,025

Exemplo: encontrando valores críticos para t

Page 75: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Teste-t para uma média μ (n < 30,

desconhecido)

.

Teste-t para uma média

Um teste estatístico para uma média populacional.

O teste-t pode ser usado quando a população é

normal, ou aproximadamente normal, é

desconhecido, e n < 30.

O teste estatístico é a média amostral

O teste estatístico padronizado é t.

Os graus de liberdade são g.l. = n – 1.

xt

s n

x

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Usando o teste- t para uma média μ

(amostra pequena)

.

1. Expresse a afirmação matemática e

verbalmente. Identifique a hipótese

nula e alternativa.

2. Especifique o nível de significância.

3. Identifique os graus de liberdade e

faça a distribuição amostral.

4. Determine quaisquer valores críticos.

Expresse H0 e Ha.

Identifique .

Use a tabela

g.l. = n – 1.

Em palavras Em símbolos

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5. Determine quaisquer regiões de

rejeição.

6. Encontre o teste estatístico

padronizado.

7. Decida-se por rejeitar ou falhar

em rejeitar a hipótese nula.

8. Interprete a decisão no contexto

da afirmação original.

xt

s n

Se t está na região de

rejeição, rejeitar H0.

Senão, não rejeitar H0.

Em palavras Em símbolos

Usando o teste- t para uma média μ

(amostra pequena)

Page 78: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: testando μ com uma amostra

pequena

Um revendedor de carros usados diz que o preço médio

de um Honda Pilot LX 2005 é de pelo menos $ 23.900.

Você suspeita que essa afirmação é incorreta e

descobre que uma amostra aleatória de 14 veículos

similares tem média de preço de $ 23.000 e desvio

padrão de $ 1.113. Há evidências suficientes para

rejeitar a afirmação do revendedor em α = 0,05?

Assuma que a população é normalmente distribuída.

(Adaptado de Kelley Blue Book)

Page 79: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Uma indústria afirma que a média do nível do pH na

água do rio mais próximo é de 6,8. Você seleciona 19

amostras de água e mede os níveis de pH de cada uma.

A média amostral e o desvio padrão são de 6,7 e 0,24,

respectivamente. Há evidência suficiente para rejeitar a

afirmação da indústria em á = 0,05? Assuma que a

população é normalmente distribuída.

Exemplo: testando μ com uma amostra

pequena

Page 80: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Objetivos

Encontrar valores críticos numa distribuição-t.

Usar o teste-t para testar uma média μ.

Obs: Não é possível determinar o valor P exato

utilizando a tabela

Page 81: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

TESTE DE HIPÓTESE PARA

PROPORÇÕES

.

Page 82: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Objetivo

Usar o teste-z para testar uma proporção populacional p.

Page 83: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Teste-z para uma proporção populacional

Um teste estatístico para uma proporção

populacional.

Pode ser usado quando uma distribuição binomial é

dada para np 5 e nq 5.

O teste estatístico é a proporção da amostra .

O teste estatístico padronizado é z.

ˆ

ˆ

ˆ ˆp

p

p p pz

pq n

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Usando um teste z para uma proporção p

1. Determine a afirmação verbal e

matematicamente. Identifique a

hipótese nula e a alternativa.

2. Especifique o nível de significância.

3. Esboce a distribuição de

amostragem.

4. Determine qualquer (quaisquer)

valor(es) crítico(s).

Determine H0 e Ha.

Identifique .

Use a tabela

Verifique que np ≥ 5 e nq ≥ 5.

Em palavras Em símbolos

Page 85: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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5. Determine quaisquer regiões

de rejeição.

6. Encontre o teste padrão

estatístico.

7. Decida entre rejeitar ou não

a hipótese nula.

8. Interprete a decisão no

contexto da afirmação

original.

Se z está na região

de rejeição, rejeite

H0. Caso contrário,

não rejeite H0.

p̂ pz

pq n

Em palavras Em símbolos

Usando um teste z para uma proporção p

Page 86: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: teste de hipótese para uma

proporção

.

A Zogby Internacional declara que 45% das pessoas

nos Estados Unidos são a favor de tornar a venda do

cigarro ilegal dentro dos próximos 10 anos. Você decide

testar essa afirmação e entrevista uma amostra de 200

pessoas, dentre as quais, 49% são a favor da lei. Com α

= 0,05, há evidência o bastante para apoiar a

afirmação?

Verifique que np ≥ 5 e nq ≥ 5.

Page 87: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: teste de hipótese

para uma proporção

O centro de pesquisas Pew afirma que mais de 55% dos

adultos norte-americanos assistem seus noticiários locais

regularmente. Você decide testar essa afirmação e

entrevista uma amostra de 425 adultos nos Estados

Unidos sobre esse assunto. Dos 425 entrevistados, 255

responderam que assistem seus noticiários locais

regularmente. Com α = 0,05, há evidência o suficiente

para apoiar essa afirmação do centro de pesquisas

Pew?

Verfique que np ≥ 5 e nq ≥ 5.

Page 88: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Objetivo

Usar o teste z para testar uma proporção populacional p.

Page 89: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

TESTE DE HIPÓTESE PARA VARIÂNCIA

E DESVIO PADRÃO

.

Page 90: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Objetivos

Encontre os valores críticos para um teste χ2

Use o teste χ2 para testar uma variância ou um

desvio padrão.

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Encontrando valores críticos para o teste χ2

1. Especifique o nível de significância .

2. Determine os graus de liberdade g.l. = n – 1.

3. Os valores críticos para a distribuição χ2 são

encontradas na Tabela. Para encontrar os valores

críticos para um:

1. Teste unicaudal à direita, use o valor que

corresponde a g.l. e ;

2. Teste unicaudal à esquerda, use o valor que

corresponde a d.f. e 1 – ;

3. Teste bicaudal, use os valores que correspondem a

d.f. e ½ e d.f. e 1 – ½.

Page 92: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Encontrando valores críticos para o teste χ2

χ2

12

2

L2

R

12

1 – α

χ2 2

0

1 – α

χ2

2

0

1 – α

Unicaudal

à direita Unicaudal

à esquerda

Bicaudal

Page 93: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: encontre valores críticos para χ2

.

Encontre o valor crítico χ2 para um teste unicaudal

à esquerda quando n = 11 e α = 0,01.

Page 94: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Encontre o valor crítico χ2 para um teste bicaudal

quando n = 13 e = 0.01.

Exemplo: encontre valores críticos para χ2

Page 95: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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O teste quiquadrado

.

O teste χ2 para uma variância ou desvio padrão

Pode ser usado quando a população for normal.

O teste estatístico é s2.

O teste estatístico padronizado

Segue uma distribuição quiquadrada com graus de

liberdade g.l.= n – 1.

22

2

( 1)n s

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Usando o teste χ2 para umavariância ou

desvio padrão

.

1. Determine a afirmação verbal e

matematicamente. Identifique a

hipótese nula e a alternativa.

2. Especifique o nível de significância.

3. Determine os graus de liberdade e

esboce a distribuição de

amostragem.

4. Determine quaisquer valores críticos.

Determine H0 e Ha.

Identifique .

Use a tabela

g.l. = n – 1

Em palavras Em símbolos

Page 97: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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.

22

2

( 1)n s

Se χ2 está numa região

de rejeição, rejeite H0.

Caso contrário, não

rejeite H0.

5. Determine quaisquer regiões de

rejeição

6. Encontre a estatística de teste

padronizado.

7. Decida entre rejeitar ou não a

hipótese nula.

8. Interprete a decisão no contexto da

afirmação original.

Em palavras Em símbolos

Usando o teste χ2 para umavariância ou

desvio padrão

Page 98: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

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Exemplo: usando um teste de hipótese para

a variância populacional

Uma empresa de processamento de laticínios declara

que a variância da quantidade de gordura no leite

integral processado por ela é de não mais que 0,25.

Você suspeita que essa afirmação esteja errada e

descobre que uma amostra aleatória de 41 contêineres

de leite tem uma variância de 0,27. Com α = 0,05, há

evidência suficiente para rejeitar a declaração da

empresa? Suponha que a população seja normalmente

distribuída.

Page 99: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 99

Exemplo: teste de hipótese para o

desvio padrão

.

Um restaurante afirma que o desvio padrão no tempo

de servir é menor que 2,9 minutos. Uma amostra

aleatória de 23 tempos de serviço tem um desvio

padrão de 2,1 minutos. Com α = 0,10, há evidência o

bastante para dar suporte à afirmação do restaurante?

Suponha que a população seja normalmente distribuída.

Page 100: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 100

Exemplo: teste de hipótese

para a variância populacional

Um fabricante de artigos esportivos afirma que a

variância da força em uma certa linha de pesca é de

15,9. Uma amostra aleatória de 15 cilindros de linha tem

uma variância de 21,8. Com α = 0,05, há evidencia

suficiente para rejeitar a afirmação do fabricante?

Suponha que a população seja normalmente distribuída.

Page 101: TESTES DE HIPÓTESE COM UMA AMOSTRA

© 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. slide 101

Objetivos

.

Encontrar valores críticos para um teste χ2

Usar o teste χ2 para testar uma variância ou um

desvio padrão.